Проектирование здания цеха по выпуску мини-тракторов
Дипломная работа - Строительство
Другие дипломы по предмету Строительство
мы и составляется таблица расчетных усилий
M, N, Q d сечениях колонны (таблица 3).
При расчете прочности рассматриваются три сечения колонны: 1-0 на уровне верха консоли колонны; сечение 1-2 на уровне низа консоли колонны; сечение 2-1 - в заделке.
При составлении таблицы расчетных усилий рассматриваются две группы основных сочетаний:
-постоянная + max из кратковременно действующих;
-постоянная + все временные в невыгоднейшем сочетании, умноженные на коэффициент сочетаний 0,9.
Одновременное действие четырех мостовых кранов при определении Nmax в средней колонне рассматривается в дополнительном сочетании (независимо от учета других кратковременных нагрузок).
Таблица 3 Таблица комбинаций нагрузок и сочетаний усилий в сечениях колонн поперечной рамы
Характер нагрузкиВид нагрузкиЭпюра изгибающих моментовСечения крайней колонныСечения средней колонны1-21-02-11-01-22-1MNMNMNMNQMNQMNQДлительно действующаяПостоянная -93,21130,5101,6721,9-124,71213,601381,9001622,3001674,20Кратковременно действующиеСнеговая -25,2188,127,7188,1-33,7188,10376,200376,200376,20Крановая Мmax на левой колонне 168,8480,2-119,30-61,2480,250,600-63,7152,41233,3152,412Кратковременно действующиеКрановая Мmax на средней колонне 59,3480,2-32,10-2,1480,2-80,300380480,2-19,1125,3480,2-19,1Крановая Т на левой колонне -19,70-19,70-80,50-27,30-6,5-27,30-6,5-800-6,5Крановая Т на средней колонне -26,50-26,50-77,50-10,90-5,4-10,90-5,4-54,60-5,4Кратковременно действующиеВетровая слева -19,90-19,9030,604201042010123010Ветровая справа -120-12029,404201042010123010Расчетные усилияОсновное сочетание нагрузокПостоянная + max из кратковременно действующихМmax Мmin Nmax75,6 -119,7 75,61610,7 1104 1610,7129,3 -17,7 129,3910 721,9 910-94,1 -205,2 -126,81213,6 1213,6 1693,850,6 -80,3 0 1381,9 1381.,9 1758 0 0 0380 -63,7 3802102,4 1774,4 2109,5-19,1 12 -19,1125,3 125,3 125,32154,42154,42154,4-19,1 -19,4 -19,4Дополнительное сочетание нагрузокПостоянная + все временные в невыгоднейшем сочетании, умноженные на коэффициент сочетаний 0,9Мmax Мmin Nmax 7,15 -104,6 7,15 1732 1732 1721 69,1 -22,6 69,1891 891 892-199,1 -256,1 -136,1 1815 1815 1815 58,8 -59 73,5 1381,9 1720 2613 9 4,14 4,14 281,7 -44,1 3702393 2098 2815-17,2 19,8 13174,3 68,7 174,31718 2150 2829 12,9 19,8 -18,9
4.6 Расчет прочности двухветвевой колонны среднего ряда
Данные для расчета сечений
- бетон тяжелый класса В25, подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении;
- Rb=14,5 МПа - осевое сжатие бетона; [1, прил. I и IV]
- Rbt=14,5 МПа - осевое растяжение бетона; [1, прил. I и IV]
- Eb=3103 МПа- модуль упругости бетона; [1, прил. I и IV]
- арматура класса А-III, d>10 мм;
- Rs=365 МПа - расчетное сопротивление растяжению продольной арматуры;
- Rsс=365 МПа - расчетное сопротивление сжатию продольной арматуры;
- Es=2,1105 - модуль упругости стали; [1, прил. I и IV]
В данном расчете колонна рассчитывается в сечениях 1-0 и 2-1.
Сечение 1-0 на уровне оголовка колонны
Сечение колонны b х h=50 x 90 см при защитном слое a=4 см.
Полезная высота сечения h0=86 см.
В сечении 1-0 действуют три комбинации усилий.
Таблица 4 Комбинации расчетных усилий
УсилиеПерваяВтораяТретьяМ, кНм N, кН58,8 1391,959 172073,5 2613
Усилия от продолжительного усилия нагрузки:
Мl=0 кНм, Nl=1381,9 кН
Расчет должен выполняться на все три комбинации усилий и расчетное сечение симметричной арматуры Аs=As принимается наибольшее.
В данном проекта расчет выполнен только по третьей комбинации усилий (как наихудший случай нагружения).
Расчет по первой комбинации усилий
Эксцентриситет:
eo=M/N=7350/2613=2,8 см.
Расчетная длина сборных ж/б колонн зданий с мостовыми крановыми нагрузками для надкрановой части с учетом крановой нагрузки: [1, табл.XIII.1]
lo=2H2=24,2=8,4 м.
Радиус инерции сечения в плоскости эксцентриситета продольной силы:
.
Гибкость:
l=lo/i=840/26=32>14.
Требуется учесть влияние прогиба элемента на прочность [1, глава IV]
Условная критическая сила:[1, IV.19]
,
где
- момент инерции бетонного сечения;
jsp=1;
- коэффициент, учитывающий влияние длительного прогиба на элемент в предельном состоянии;
М1l=Мl+Nl(ho-a)/2=0+1381,9(0,86-0,04)/2=567 кНм [1, стр.182]
b=1 - для тяжелого бетона; [1, табл.VI.2]
М=М+N(ho-a)/2=180+2613(0,86-0,04)/2=1144,8 кНм; [1, стр.182]
d=eo/h=0,14/0,9=0,16; [1, VI.23]
dmin=0,5-0,01lo/h-0,01Rbgb2=0,5-0,018,4/0,9-0,0114,51,1=0,25.
Принято d=0,25 по максимальному значению.
n=Es/Eb=210000/30000=7;
Js=mbho(0,5h-a)2=0,0045086(0,590-4)2=28913 см2 - приведенный момент инерции сечения арматуры, вычисляемый относительно ц.т. бетонного сечения;
m=0,004 - процент армирования (предварительный).
Коэффициент:
.
Эксцентриситет:
e=eoh+0,5h-a=2,81,1+0,590-4=44 см.
При условии, что Аs=Аs, высота сжатой зоны бетона:
.
Относительная высота сжатой зоны бетона:
x=х/h0=32,8/86=0,38.
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона:
, [1, II.4]
где w=0,85-0,008 Rbgb2=0,85-0,00814,51,1=0,72;
ss1=Rs=365 МПа;
Имеем случайx=0,38 < xy=0,55.
При симметричном армировании: [1, IV.38]
Площадь армирования Аs=As назначается по конструктивным соображениям:
As=0,002bh0=0,0025086=8,6 см2.
Принято320 A-III с As=9,42 см2.
Проверка необходимости расчета надкрановой части колонны в плоскости, перпендикулярной плоскости изгиба:
- расчетная длина: [1, табл.XIII.1]
- lo=1,5H2=1,54,2=6,3 м.
- радиус инерции сечения в плоскости эксцентриситета продольной силы:
.
- гибкость:
- l=lo/i=630/14,4=43,8>l=32, требуется учесть влияние прогиба элемента на прочность [1, глава IV]
- эксцентриситет:
eo=еа+0,5(h0-a)=1,68+0,5(46-4)=22,7 см. [1, VI.1]
гдееа - случайный эксцентриситет, определяется как max из значений: [1, стр.17]
- еа=1/30h=50/30=1,68 см;
- еа=1/600H=420/600=0,7 см;
- еа=1 см.
Принято еа=1,68 см.
М1l